反应优化

面临的挑战

优化小分子合成反应,说起来容易做起来难。要全面掌握合成一个分子所需的所有反应、条件和变量,不仅过程复杂,而且耗时耗料。想要获取涵盖所有参数的完整数据几乎是不可能的,尤其是在试剂昂贵或供应短缺的情况下。

自动化虽然能提供帮助,但大多数系统在反应时间、温度和压力等连续变量时往往力不从心。要在真实的工艺条件下快速且可重复地进行小规模反应,需要的是专为精准控制而非妥协而打造的自动化系统。然而,利用自动化做更多事,并不等同于能更快地获取知识。传统的自动化只能助你提升速度,却无法助你更快地洞察科学本质。

解决方案

Stuntman将内置人工智能 (AI) 与灵活的自动化平台相结合,化繁为简,轻松应对反应优化难题。您只需输入自然语言提示,即可将其转化为可执行脚本,从而从头到尾编排闭环自动化流程。Stuntman的AI不仅能协助规划和组织实验、解读结果,还能智能引导实验进程。无论是利用 Stuntman AI直观的拖拽式工作流界面,还是通过全功能API访问的Python,您都能在同一平台上完成实验的设计、执行与分析。每一步操作均被实时追踪并自动记录。

您可以随心定制系统,实现实验设置、控制与分析的全流程自动化。这意味着您能以更少的材料、更快的速度和更高的重现性,探索更广泛的反应条件。当您需要研究时间、温度和压力等连续变量,或实时监测数十个反应的动力学过程时,Stuntman的优化采样反应器 (OSR) 是不二之选。它能更严密地监控每一个反应,显著降低物料消耗,让您从繁琐的操作中解放出来,专注于真正核心的科学研究。这种全方位的控制力,确保了数据的可靠性,助您得出准确无误的结论。

实验论证

究竟什么是OSR?

优化采样反应器 (OSR) 是一款拥有8个独立通道的反应系统,可对压力、温度以及气体或液体进料进行独立控制。OSR具备宽广的操作范围:压力最高可达750 psi (51.7 bar),温度范围为-15 °C至200 °C,单个反应的工作体积可从小于1 mL灵活调整至25 mL,并且能兼容绝大多数化学反应条件。每个反应器均配备一个前置采样室 (antechamber),支持在高温高压条件下进行采样。这意味着您可以在不干扰反应平衡的前提下,实时监测反应进程或在运行中途吸取样品进行分析。此外,Stuntman实验台最多可容纳48个反应器,支持并行运行或顺序执行,极大地提升了实验通量。

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OSR的加热反应器顶盖能有效防止溶液挥发,确保其保留在样品瓶中;而顶部搅拌设计则能保证即使在非均相或浆料体系中,也能实现均匀混合。反应可通过开启气体管路,或通过进样口注入催化剂及反应物来启动。每个气体入口均经过精确计量,因此您不仅可以按需加入定量的反应性气体,还能在整个运行过程中实时追踪气体的消耗量。

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进样机械臂可轻松完成液体或浆料的吸液操作。若需注入催化剂启动反应,其针头口径足够大,能够吸取并加入浆料。反应结束后,淬灭过程同样可实现精准控制。Stuntman软件可自动监测每个反应器的气体消耗量或反应时间,并在达到阈值时自动触发淬灭或取样。

该进样机械臂可兼作取样工具,从每个反应器中吸取少量具有代表性的样品。这意味着你可开展真正的反应动力学研究——在设定时间点采集数据,利用你常用的分析手段,对转化率、选择性、杂质生成及催化剂稳定性进行分析。

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根据化学反应的具体需求和空间布局,您可以直接在Stuntman实验台上的玻璃样品瓶中制备反应体系,系统支持固体和液体的自动加样。优化前的筛选步骤也可在同一台Stuntman设备上轻松完成,让您能够快速锁定有潜力的反应条件,无需切换平台即可直接转入优化阶段,实现无缝衔接。反应结束后,Stuntman会自动执行稀释和样品前处理操作,为离线分析制备好即测样品,适用于液相色谱 (LC)、气相色谱 (GC) 或光谱分析。从实验设置、筛选到优化,整个工作流程均可在单一系统中完成。此外,如果您需要在全惰性气氛下进行操作,这也完全不是问题。

借助Stuntman,拓展无限可能

您可以利用Stuntman内置的AI功能或 Python API,将系统与您的自有工具、数据系统或人工智能及机器学习平台无缝连接。无论是根据工作流程需求灵活插入专用模块,还是与第三方系统进行对接,Stuntman都能轻松胜任。随着您工作流程的不断演进,系统也能持续扩展,伴您成长。

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Stuntman

Stuntman凭借人工智能技术,重塑实验室自动化的行业格局——实验的设计、执行、分析与迭代,全程高效推进、永不中断。系统可自主筛选最优实验方案,确保每一次闭环迭代都按计划推进。助力化学、生物制药与材料领域的研发突破加速实现,从容应对各类全新的研发挑战。。

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每个实验都会面临着各自的瓶颈和挑战。我们希望能与您合作,为您构建定制化的自动化解决方案,让您可以更快、更好地完成科学研究工作。如果您还有任何问题或者想要与我们的团队进行交谈,请与我们联系。